离心式注水泵在油田应用现状与发展前景

随着我国石油工业的发展，油田注水量也日益增加，而排量小的柱塞泵已不能满足当下石油行业的需求，在油田开发过程中，离心式注水泵因其本身弥补了高压柱塞泵的可靠性差和出口脉冲的缺点而被广泛的用于各大油田中，目前我国主要使用离心式注水泵的油田，有胜利油田和大庆油田。这两大油田在主泵中应用有一半以上为高压式离心泵。目前我国使用离心式注水泵的电耗占油田全部耗电量的30％左右，而现在使用的离心式注水泵的型号也比较繁多，有些离心式注水泵的效率普遍偏低，和国际相近的离心式注水泵还存在一定的差距。以此我国要快速建立起本国的离心式注水泵的系列，研制出世界先进水平的高技术、高效率的离心式注水泵，是我国当前对离心式注水泵的研究课题，同时我们也要对现有的离心式注水泵进行技术的改造，不断地提高其运行的工作效率，以满足当前我国石油工业发展的需求。     

离心泵的节能问题

离心泵作为一种通用机械,在国民经济各个部门中都得到了广泛的应用。例如农业排灌用泵,矿山排水泵,油田注水泵,输油泵,石油化学工业用的流程泵等,可以说是一种量大面广的流体机械;所以它的能耗在工矿企业等使用单位中占有很大的比重。本文主要分析了离心泵能耗过大的原因,并综述了一些切实可行的离心泵的节能措施和效果。     

浅谈DF型注水泵减级涂膜的节能应用

对油田注水离心泵进行水利损失、容积损失、机械损失分析，根据实际生产需要，进行减级、涂膜等措施，提高注水泵运行效率，延长了注水泵的使用寿命，在生产中取得了较好的节能效果。     

基于锤击法的离心泵固有频率的测定

在机械工程中振动是很普遍的现象,分析构件的固有频率可以避免该构件在使用过程中出现共振现象,减少振动对其产生的影响。本文使用锤击法中的单点拾振法得到某工程上的离心泵X、Y、Z三个方向上的固有频率,并对比该离心泵的工作频率范围,该范围覆盖离心泵的第一阶和第二阶固有频率,因此,该离心泵在工作过程中会偶尔出现振幅大、噪声大的现象。     

汽蚀对泵的危害分析及工艺要求

本文主要介绍了汽蚀现象对离心泵的危害,它使离心泵的性能下降、使过流部件点蚀、甚至产生振动和噪音,严重地影响离心泵正常工作。在实际生产应用中,采取特殊的堆焊工艺方式,以提高离心泵的抗汽蚀能力。     

某油田解决注水泵泵体高温的技术应用

注水泵对处理合格的生活污水增压,使其压力满足回注地层的要求。某油田试运行初期注水井配注量为25 m~3/h,平台注水泵额定排量190 m~3/h,二者之间存在较大差值,注水泵试注期间泵体温升过快无法稳定运行。通过依托油田现有流程,实现水源井水降温、减少注水泵出口回流,不利用冷却器解决大排量多级离心泵在小排量注水时泵体高温问题。本着安全、创新、高效的原则实施,注水泵成功稳定运转,生产水及注水系统各设备实际温度值均在正常操作值范围内,效果显著。     

相图及方差在注水泵故障诊断中的应用

以混沌理论为基础 ,利用相图分析方法研究了注水泵机组状态由正常到分岔、再到混沌的演化过程 ,得到了振动信号相图与方差值之间的对应关系。提出了用相图定性地判断离心式注水泵机组是否存在故障的方法 ,该方法解决了常规诊断方法难以解决的问题。利用辽河油田欢喜岭采油厂和曙光采油厂的注水泵机组的振动数据进行实验 ,取得了良好效果。将该方法与其他参数相结合 ,可以提高诊断精度 ,为大型离心式设备的故障诊断提供了一条有效途径。     

基于LabVIEW的离心式化工泵振动测试系统设计

针对传统离心泵振动测试时仪器较多、仪器可靠性较差和测试成本偏高等缺点,运用虚拟仪器技术,采用LabVIEW图形化、模块化的编程语言编写了数据的采集、处理、保存和故障诊断程序,并且利用闭式回路试验装置、振动加速度传感器和数据采集卡组建了离心泵振动测试系统.详细阐述了虚拟仪器系统的硬件结构与软件构成、设计思想及其理论依据.虚拟振动测试系统以离心泵为研究对象,实现了多通道的数据采集、数据实时分析和数据保存等功能.通过该虚拟振动测试系统可以采集试验离心泵的振动加速度信号,并对所得信号数据进行轴心轨迹分析和频谱分析,实现了离心泵的故障诊断.最后在离心泵实验台验证了该虚拟仪器系统在实际振动监测中的有效性,该系统具备良好的人机交互界面,易于维护和系统扩展.     

基于LabVIEW的油田注水泵状态监测系统

为了能够更加直观、方便的对油田注水泵运行状态进行监测,设计了基于LabVIEW的离线式油田注水泵状态监测系统。阐述了系统总体设计及硬件、软件设计思路,简单介绍了该系统几个主要模块的设计和构成。该系统在完成采集注水泵振动信息的基础上,可实时分析时域、频域信息,并通过故障诊断系统实时显示诊断结果。现场测试结果表明系统能够实现对注水泵运行状态的监测,故障诊断结果与现场维修结果相符。     

缝隙引流叶轮离心泵的压力脉动及振动特性

缝隙引流叶轮是基于流动控制思想设计的新型叶轮,可改善低比转速离心泵的水力性能和空化性能.测试结果表明:随着流量的增加,缝隙引流叶轮离心泵蜗室及出口处的压力脉动和振动都呈先减小后增大的趋势;在大流量下,缝隙引流叶轮离心泵的压力脉动和振动明显小于常规叶轮离心泵.对比分析两种叶轮的内部流动后发现,缝隙引流叶轮出口处更均匀的速度分布,及其内部较弱的二次流输运,均是缝隙引流叶轮离心泵压力脉动小于常规叶轮离心泵的根本原因.常规叶轮离心泵压力脉动频谱图中的叶频(blade passing frequency,BPF)幅值较突出,而缝隙引流叶轮离心泵的2倍叶频幅值较突出.两种叶轮离心泵的振动频谱分析结果表明,二者在水平和竖直方向上的振动主频都为2倍叶频.在对压力脉动与振动特性的互相关结果分析中发现,叶频及倍频的幅值较高,说明压力脉动和振动密切相关,同时受到叶轮旋转产生的激励的影响.     

五柱塞注水泵曲轴模态分析

针对曲轴固有振动特性影响注水泵的工作力学性能与泵效,采用有限单元法,借助现代CAE软件开展了五柱塞注水泵曲轴固有振动特性研究,计算了曲轴前30阶固有频率,获得了每阶固有频率对应的模态特征,给出了固有振型的图形显示。通过计算发现,该曲轴的低阶固有频率较密集,仅有两个可用的激振频率区间,当前激振频率位于可用区间之一即[15,16]阶固有频率区间,另一可用的区间为[23,24]阶固有频率区间。两个可用频率区间的带宽与工程惯用标准相比有一定差距,因此注水泵工作时应严格控制输入转速和负载波动,以避免形成共振而导致内部构件失效。     

相图及方差在注水泵故障诊断中的应用

以混沌理论为基础，利用相图分析方法研究了注水泵机组状态由正常到分岔、再到混沌的演化过程，得到了振动信号相图与方差值之间的对应关系。提出了用相图定性地判断离心式注水泵机组是否存在故障的方法，该方法解决了常规诊断方法难以解决的问题。利用辽河油田欢喜岭采油厂和曙光采油厂的注水泵机组的振动数据进行实验，取得了良好效果。将该方法与其他参数相结合，可以提高诊断精度，为大型离心式设备的故障诊断提供了一条有效途径。     

多级离心泵转子部件有限元分析

使用ANSYS软件对一台多级离心泵的转子部件进行有限元分析,建立了转子部件的实体模型和有限元模型,对转子部件进行静力及模态分析.用两种方法对模型进行网格划分,对比研究了转子部件的无阻尼自由振动的固有频率和振型.初步探讨了流固耦合作用力对振动频率的影响,为多级泵的结构设计及校核提供依据.     

我国增压注水泵的使用现状及发展趋势

分析了机械驱动增压注水泵在使用过程中存在的问题,论述了开发液压增压注水泵的必要性及设计方案。液压增压注水泵是用变量泵和动力油缸代替机械驱动增压注水泵的复杂机械驱动装置,其结构简单,使用安全可靠,并可实现无级调速。泵的冲程长,冲次低,排量可调。对其进行开发将带来较好的社会效益和经济效益。     

往复式注水泵吸入管线振动试验研究

以３Ｈ─８／４５０型泵为例，对油田用往复式注水泵吸入管线振动的根本原因进行了理论分析和试验研究，探讨了影响其振动烈度的主要因素，提出了相应的减振动措施．试验研究表明，加装匹配合适的吸入空气包可以取得明显的减振效果．     

往复式注水泵吸入管线振动试验研究

以３Ｈ－８／４５０型泵为例，对油田用往复式注水泵吸入管线振动的根本原因进行了理论分析和试验研究，探讨了影响其振动烈度的主要因素，提出了相应的减振动措施，试验研究表明，加装区配合适的吸入空气包可以取得明显的减振效果。     

海洋石油161平台注水泵舱环境监测及高温治理系统的设计应用

针对海洋石油161平台注水泵舱的高温问题,采用红外温度传感器、振动传感器、湿度传感器、红外摄像头、数据采集和环境控制终端等设备集成构建注水泵舱环境监测系统.配合监测系统硬件开发1套具有数据查看、数据分析、异常诊断、报警推送、智能控制等多项功能的软件系统对舱室通风系统进行升级改造,并通过环境监测系统实现了注水泵舱通风系统...     

压差阻力波动对离心泵振动影响研究

基于流体的边界层理论，从理论上分析和阐述了压差阻力波动对离心泵振动的影响，并通过对比实验对其进行了验正。理论分析和实验的结果说明边界层分离将引起压差阻力。边界层分离的程度越大，引起的压差阻力也就越大。’并验证了过大的压差阻力将使测试泵的性能急剧下降，振动剧烈。这表明压差阻力对振动的扰动强弱取决于边界层分离的程度。最后指出，这种波动对离心泵的水力振动具有决定性的影响。以及系统相关参数的波动是不可避免的，能够控制的是边界层分离点的位置。避免过早的分离将有助于抑制压差波动，降低振动。     

我国增压注水泵的使用现状及发展趋势

分析了机械驱动增压注水泵在使用过程中存在的问题，论述了开发液压增压注水泵的必要性及设计方案。液压增压注水泵是变量泵和同缸代替机械驱动增压注水泵的复杂机械驱动装置，其结构简单，使用安全可靠，并可实现无级调速，泵的冲程长，冲次低，排量可调。对其进行开发将带来较好的社会效益和经济效益。     

叶轮出口宽度对离心泵流动诱导振动噪声的影响

为研究叶轮出口宽度对离心泵流动诱导振动噪声的影响,以一台单级单吸离心泵为研究对象,保持泵体和叶轮其他几何参数不变,将叶轮出口宽度b2从10mm分别改为6,8和12mm．在离心泵闭式实验台上测量了不同出口宽度模型泵在全流量范围内的振动和噪声信号,并对信号进行处理和分析．实验结果表明：模型泵流动诱导的振动对泵体的影响最大,随着叶轮出口宽度的增加,模型泵4个测点的振动强度大致呈先增加后降低的趋势,当b2=8mm时,模型泵的振动强度最大;在不同流量工况下,模型泵噪声信号随叶轮出口宽度的增加其轴频峰值变化规律复杂,b2=10mm的模型泵各工况下噪声信号的轴频峰值相对较小,且在设计工况下达到最小值．